Mangyaring tandaan na ang trabaho at enerhiya ay may parehong mga yunit. Nangangahulugan ito na ang trabaho ay maaaring maging enerhiya. Halimbawa, upang itaas ang katawan sa isang tiyak na taas, pagkatapos ay magkakaroon ito ng potensyal na enerhiya, kinakailangan ang isang puwersa na isasagawa ang gawaing ito. Ang gawain ng nakakataas na puwersa ay ipapasa sa potensyal na enerhiya.

Ang panuntunan para sa pagtukoy ng gawain ayon sa iskedyul ng pag-asa F (r):   ang gawain ay ayon sa bilang na pantay-pantay sa lugar ng figure sa ilalim ng graph ng pag-asa ng puwersa sa pag-aalis.

Ang anggulo sa pagitan ng puwersa ng vector at ang pag-aalis

1) Natutukoy namin nang tama ang direksyon ng puwersa na nagsasagawa ng gawain; 2) Inilalarawan namin ang vegtor ng pag-aalis; 3) Inilipat namin ang mga vectors sa isang punto, nakuha namin ang nais na anggulo.

Sa figure, gravity (mg), reaksyon ng suporta (N), lakas ng alitan (Ftr) at lakas ng pag-igting ng lubid F kumilos sa ilalim ng impluwensya kung saan gumagalaw ang katawan r.

Gravity Work

Suporta sa reaksyon ng trabaho

Gumagawa ng lakas ng friction

Ang lakas ng lakas ng pag-igting ng lubid

Masipag na gawain

Ang gawain ng nagreresultang puwersa ay matatagpuan sa dalawang paraan: 1 pamamaraan - bilang kabuuan ng trabaho (isinasaalang-alang ang mga palatandaan "+" o "-") ng lahat ng mga puwersa na kumikilos sa katawan, sa aming halimbawa
  Paraan 2 - una sa lahat, hanapin ang nagreresultang puwersa, pagkatapos ay direkta ang gawain nito, tingnan ang figure

Gumagana ang nababanat na puwersa

Upang makahanap ng trabaho, perpektong nababanat na puwersa, kinakailangang isaalang-alang na ang puwersa na ito ay nag-iiba, dahil depende ito sa pagpahaba ng tagsibol. Mula sa batas ni Hooke ay sumusunod ito na sa pagtaas ng ganap na pagpahaba, tumataas ang puwersa.

Upang makalkula ang gawain ng nababanat na puwersa sa panahon ng paglipat ng tagsibol (katawan) mula sa isang hindi nabagong estado sa isang may kapansanan, gamitin ang pormula

Kapangyarihan

Ang halaga ng scalar na nagpapakilala sa bilis ng trabaho (maaari kang gumuhit ng isang pagkakatulad sa pagbilis, na nagpapakilala sa bilis ng pagbabago sa bilis). Natutukoy ng formula

Coefficient ng pagganap

Ang kahusayan ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na gawa na isinagawa ng makina sa lahat ng gawaing ginugol (ibinibigay ng enerhiya) sa parehong oras

Ang kahusayan ay ipinahayag bilang isang porsyento. Ang mas malapit sa bilang na ito ay sa 100%, mas mataas ang pagganap ng makina. Ang kahusayan ay hindi maaaring higit sa 100, dahil imposible na gumawa ng mas maraming trabaho sa pamamagitan ng paggastos ng mas kaunting enerhiya.

Ang kahusayan ng isang hilig na eroplano ay ang ratio ng gawain ng grabidad sa gawaing ginugol sa paglipat ng isang hilig na eroplano.

Ang pangunahing bagay na dapat tandaan

1) Mga formula at mga yunit ng pagsukat;
  2) Ang gawain ay isinasagawa sa pamamagitan ng lakas;
  3) Magagawa upang matukoy ang anggulo sa pagitan ng mga vectors ng puwersa at pag-aalis

Kung ang gawain ng puwersa kapag gumagalaw sa katawan sa isang saradong landas ay zero, kung gayon ang mga puwersang ito ay tinawag konserbatibo   o potensyal. Ang gawain ng puwersa ng alitan kapag gumagalaw ang katawan sa isang sarado na landas ay hindi pantay sa zero. Ang puwersa ng pagkiskis kumpara sa gravity o nababanat na puwersa hindi konserbatibo   o hindi potensyal.

May mga kondisyon kung saan hindi mo magagamit ang formula
  Kung ang puwersa ay variable, kung ang landas ay isang hubog na linya. Sa kasong ito, ang landas ay nahahati sa maliliit na seksyon kung saan nasiyahan ang mga kundisyong ito, at upang makalkula ang pangunahing gawain sa bawat seksyon na ito. Ang buong trabaho sa kasong ito ay pantay sa algebraic na kabuuan ng mga gawa sa elementarya:

Ang halaga ng trabaho ng isang tiyak na puwersa ay nakasalalay sa pagpili ng isang frame ng sanggunian.

Ano ang ibig sabihin nito?

Sa pisika, ang "mekanikal na gawain" ay ang gawain ng ilang puwersa (grabidad, pagkalastiko, alitan, atbp.) Sa katawan, bilang isang resulta kung saan gumagalaw ang katawan.

Kadalasan ang salitang "mechanical" ay hindi lamang naisulat.
  Minsan mahahanap mo ang expression na "ang katawan ay tapos na ang gawain," na sa prinsipyo ay nangangahulugang "ang puwersa na kumikilos sa katawan ay nagawa ang gawain."

Sa tingin ko - nagtatrabaho ako.

Pumunta ako - nagtatrabaho rin ako.

Nasaan ang mekanikal na gawain dito?

Kung ang katawan ay gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng puwersa, kung gayon ang gawaing mekanikal ay isinasagawa.

Sinasabi nila na ang katawan ang gumagawa.
Mas tiyak, ito ay magiging katulad nito: ang gawain ay ginampanan ng isang puwersa na kumikilos sa katawan.

Nailalarawan ng trabaho ang resulta ng pagkilos ng puwersa.

Ang mga puwersa na kumikilos sa isang tao ay nagsasagawa ng gawaing mekanikal sa kanya, at bilang isang resulta ng pagkilos ng mga puwersang ito, ang isang tao ay gumagalaw.

Ang trabaho ay isang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng puwersa na kumikilos sa katawan at ang landas na ginawa ng katawan sa ilalim ng pagkilos ng puwersa sa direksyon ng puwersa na iyon.

A - mekanikal na gawa,
   Ang F ay kapangyarihan
   S ang distansya na naglakbay.

Tapos na ang trabahokung 2 mga kondisyon ay sinusunod nang sabay-sabay: ang puwersa ay kumikilos sa katawan at ito
gumagalaw sa direksyon ng puwersa.

Hindi nagawa ang trabaho   (i.e. pantay sa 0) kung:
   1. Ang puwersa ay kumikilos, ngunit ang katawan ay hindi gumagalaw.

Halimbawa: kumikilos tayo nang may lakas sa isang bato, ngunit hindi ito maililipat.

2. Ang katawan ay gumagalaw, at ang lakas ay zero, o lahat ng mga puwersa ay nabayaran (iyon ay, ang bunga ng mga puwersang ito ay 0).
   Halimbawa: kapag lumilipat ng inertia, hindi ginanap ang trabaho.
   3. Ang direksyon ng pagkilos ng puwersa at direksyon ng paggalaw ng katawan ay magkatulad na patayo.

Halimbawa: kapag ang tren ay gumagalaw nang pahalang, ang gravity ay hindi gumana.

Maaaring maging positibo at negatibo ang trabaho

1. Kung ang direksyon ng puwersa at direksyon ng paggalaw ng katawan ay nagkakasabay, isang positibong gawain ang ginagawa.

Halimbawa: gravity, kumikilos sa isang patak ng tubig na bumabagsak, gumagawa ng isang positibong trabaho.

2. Kung ang direksyon ng puwersa at paggalaw ng katawan ay kabaligtaran, ang negatibong gawain ay ginaganap.

Halimbawa: ang gravity na kumikilos sa isang tumataas na lobo ay may negatibong trabaho.

Kung maraming mga puwersa ang kumikilos sa katawan, kung gayon ang buong gawain ng lahat ng mga puwersa ay katumbas ng gawain ng nagresultang puwersa.

Mga yunit ng trabaho

Bilang karangalan ng siyentipikong Ingles na si D. Joule, ang yunit ng trabaho ay tinawag na 1 Joule.

Sa pandaigdigang sistema ng mga yunit (SI):
  [A] \u003d J \u003d N m
   1J \u003d 1H 1m

Ang gawaing mekanikal ay 1 J kung, sa ilalim ng pagkilos ng isang puwersa ng 1 N, ang katawan ay gumagalaw ng 1 m sa direksyon ng puwersang ito.

Kapag lumilipad mula sa hinlalaki sa isang tao sa index
  Ang lamok ay gumagawa ng gawain - 0, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 001 J.

Ang puso ng isang tao ay gumagawa ng tungkol sa 1 J ng trabaho sa isang pagbawas, na tumutugma sa gawaing nagawa kapag ang pag-angat ng isang 10 kg sa taas na 1 cm.

PARA SA GAWAIN, KAIBIGAN!

Simula pagkabata, alam nating lahat kung ano ang pisikal na gawain. Ang pinaka-pangunahing aksyon, tulad ng paglipat ng mesa o pagdala ng backpack, ito o ang trabahong iyon. At para sa gawaing ito, tulad ng sinabi namin, kinakailangan na gumastos ng enerhiya.

Ang gawain ng lakas ay isang dami na nagpapakita ng epekto ng puwersa, depende sa pareho sa puwersa mismo at sa paggalaw ng katawan kung saan inilapat ang puwersa.

Tiyak na sasabihin namin na ang pagdala ng isang backpack para sa isang kilometro ay dalawang beses na mabibigat na nagdadala ng parehong kalahating kilometro na backpack. Bagaman nangangailangan ng parehong lakas upang hawakan ang backpack sa iyong likod, gaano man ang distansya na iyong takip.

Kaya, ang gawain ng puwersa sa mga mekanika ay katumbas ng produkto ng puwersa at pag-aalis ng katawan kung saan inilapat ang puwersa:

Matatandaan na ang parehong puwersa at pag-aalis ay mga dami ng vector. Kung ang direksyon ng puwersa na naging sanhi ng pag-aalis ay hindi nag-tutugma sa direksyon ng pag-aalis ng sarili, kung gayon ang gawain ay tinukoy bilang produkto ng lakas ng modulus, modulus ng pag-aalis at kosine ng anggulo sa pagitan ng direksyon ng puwersa at direksyon ng pag-aalis.

Yamang ang kosine ng anumang anggulo ay hindi maaaring maging higit sa pagkakaisa, at ang kosine ng 0 ay pantay sa pagkakaisa, maaari nating tapusin na tapos na ang maximum na trabaho kapag ang puwersa ng application ay nakadirekta sa parehong paraan tulad ng paggalaw.   Ito ay mahusay na nakumpirma ng mga obserbasyon sa sambahayan.

Kung, sa kabaligtaran, ang puwersa na inilalapat sa katawan ay patayo sa paggalaw nito, kung gayon ang gawain ng puwersang ito ay zero.   Sa katunayan: gaano man kalaki ang naiimpluwensyahan natin sa isa o ibang katawan, ang epekto na ito ay hindi maaaring humantong sa paggalaw nito sa direksyon patayo sa inilapat na puwersa.

Dahil ang kosine ay tumatagal ng mga negatibong halaga, kung ang argumento ay higit sa 90 tungkol sa, sa kasong ito, ang gawain ay magiging negatibo. Ang isang kamangha-manghang halimbawa ng naturang gawain ay ang gawain ng puwersa ng alitan, na magkahiwalay na tatalakayin namin nang kaunti. Pagkatapos ng lahat, ang puwersa ng alitan ay pinipigilan ang paggalaw, at, samakatuwid, ay nagsasagawa ng isang negatibong gawain.

Tandaan na ang gawain mismo ay hindi maaaring idirekta kahit saan, bagaman natutukoy ito gamit ang dami ng vector. Samakatuwid ang trabaho ay isang scalar na dami.

Kung maraming mga puwersa ang kumikilos sa katawan, kung gayon ang kabuuan ng gawain ng lahat ng mga puwersa ay katumbas ng gawain ng nagreresultang puwersa.

Ang yunit ng trabaho ay ang joule:

Ang J ay ang gawa na isinagawa ng isang puwersa ng 1 N sa isang pag-aalis ng 1 m, na ibinigay na ang direksyon ng puwersa na ito ay magkakasabay sa direksyon ng pag-aalis.

Maraming mga halimbawa ng gawaing mekanikal. Halimbawa, kung ang isang tao ay gumagalaw ng isang gabinete, pagkatapos ay ginagawa niya ang gawain. Ang mas lakas na inilalagay niya, at mas maraming gumagalaw ang gabinete, mas maraming ginagawa ang ginagawa niya. Ang isang kabayo ay maaaring hilahin ang isang cart sa palagiang bilis, ngunit mas malayo ang cart ay umalis, mas maraming gagawin ang kabayo.

Dapat pansinin na ang dalawang uri ng trabaho ay nahahati: kapaki-pakinabang na trabaho at perpektong gawain.   Isaalang-alang ang isang simpleng halimbawa: ang isang batang lalaki ay lumakad ng 10 m at ang isa pang 5 m at bumalik. Ipagpalagay na ang parehong mga batang lalaki ay gumugol ng parehong kapangyarihan sa paglipat. Kasabay nito, silang dalawa ay lumakad ng 10 m, na nangangahulugan na talagang ginawa nila ang parehong trabaho. Ngunit, narito ang kapaki-pakinabang na gawain ng batang lalaki na bumalik sa panimulang punto, ang punto ay zero, dahil ang kanyang paggalaw ay zero. Ginamit ng batang lalaki ang kanyang lakas, ngunit nakamit ang isang "zero na resulta": ang kanyang posisyon ay hindi nagbago sa anumang paraan.

Kaya, sa mga mekanika, pagsasalita tungkol sa gawain ng kapangyarihan, ang ibig sabihin nila ay kapaki-pakinabang na gawain.

Mga halimbawa ng paglutas ng mga problema.

Gawain 1Itinulak ng lalaki ang cart, na nag-aaplay ng puwersa sa isang anggulo ng 45 ° sa abot-tanaw. Ang modulus ng puwersa na ito ay 120 N. Nagpabaya sa alitan, matukoy ang gawain ng puwersa na inilapat ng isang tao kung ang troli ay naglakbay ng 3 m sa pahalang na direksyon?

Gawain 2Kapag ang tagsibol ay nakaunat ng 70 cm, ang gawain ng nababanat na puwersa. Hanapin ang higpit factor ng tagsibol na ito.

At narito kami ay nahihirapan: pagkatapos ng lahat, ang lakas ng pagkalastiko, tulad ng pagpapabalik natin, ay nakasalalay sa kung gaano kalawak ang tagsibol, samakatuwid, hindi natin mahahanap ang lakas ng pagkalastiko sa pamamagitan lamang ng paghati sa gawain sa pamamagitan ng pag-aalis. Gayunpaman, ang pag-asa ng nababanat na puwersa sa pag-igting ay magkakatulad, at, samakatuwid, ang graph ng pag-asa ng nababanat na puwersa sa pag-igting ay magiging isang tuwid na linya. Kung nagtatayo tayo ng tulad ng isang grapiko, makukumbinsi tayo na ang lugar sa ilalim nito ay magiging katumbas ng gawain ng nababanat na puwersa.

Ang isa sa pinakamahalagang konsepto ng mekanika ay lakas ng trabaho .

Power work

Ang lahat ng mga pisikal na katawan sa mundo sa paligid sa amin ay nakatakda nang gumagalaw sa pamamagitan ng lakas. Kung ang isang gumagalaw na katawan sa isang dumaraan o kabaligtaran na direksyon ay apektado ng isang puwersa o maraming mga puwersa mula sa isa o maraming mga katawan, pagkatapos ay sinabi nila iyon tapos na ang trabaho .

Iyon ay, ang gawaing mekanikal ay isinasagawa ng puwersa na kumikilos sa katawan. Kaya, ang puwersa ng traksyon ng isang de-kuryenteng lokomotiko ay nagtatakda sa paggalaw sa buong tren, at sa gayon ay gumaganap ang gawaing mekanikal. Ang bisikleta ay hinihimok ng lakas ng kalamnan ng mga binti ng siklista. Samakatuwid, ang puwersa na ito ay nagsasagawa rin ng mekanikal na gawain.

Sa pisika gawa ng kapangyarihan tawagan ang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng lakas ng modulus, ang pag-alis ng modulus ng puwersa ng application point at ang cosine ng anggulo sa pagitan ng puwersa at mga vectors ng pag-aalis.

A \u003d F s cos (F, s) ,

saan F   puwersa ng module

s - gumagalaw na module .

Ang trabaho ay palaging ginagawa kung ang anggulo sa pagitan ng mga lakas ng hangin at pag-aalis ay hindi zero. Kung ang puwersa ay kumikilos sa kabaligtaran ng direksyon sa direksyon ng paggalaw, negatibo ang magnitude ng trabaho.

Ang gawain ay hindi nakumpleto kung ang katawan ay hindi apektado ng mga puwersa, o kung ang anggulo sa pagitan ng inilapat na puwersa at ang direksyon ng paggalaw ay 90 ° (kos 90 ° \u003d 0).

Kung hinatak ng kabayo ang cart, kung gayon ang lakas ng kalamnan ng kabayo, o traksyon, na nakadirekta sa kilusan ng cart, ay gumagana. Ngunit ang gravity na pinipilit ng driver ang cart ay hindi nagsasagawa ng trabaho, dahil ito ay nakadirekta pababa, patayo sa direksyon ng paggalaw.

Ang gawain ng lakas ay isang dami ng eskandalo.

Yunit ng trabaho sa sistema ng pagsukat SI   - joule.   Ang 1 joule ay ang gawain na ginagawa ng isang puwersa ng 1 Newton sa layo na 1 m kung ang mga direksyon ng puwersa at paggalaw ay nag-tutugma.

Kung maraming mga puwersa ang kumikilos sa isang katawan o isang materyal na punto, pagkatapos ay nagsasalita sila tungkol sa trabaho na isinagawa ng kanilang nagreresultang puwersa.

Kung ang inilapat na puwersa ay hindi pare-pareho, kung gayon ang gawain nito ay kinakalkula bilang isang mahalagang:

Kapangyarihan

Ang puwersa na nagtutulak sa katawan ay gumagawa ng mekanikal na gawain. Ngunit kung paano ginagawa ang gawaing ito, mabilis o mabagal, kung minsan napakahalaga na malaman sa pagsasanay. Pagkatapos ng lahat, ang parehong trabaho ay maaaring gawin sa iba't ibang oras. Ang gawaing ginagawa ng isang malaking motor na de koryente ay maaari ring gawin ng isang maliit na motor. Ngunit kakailanganin niya ng mas maraming oras para dito.

Sa mga mekanika, mayroong isang dami na nagpapakilala sa bilis ng trabaho. Ang dami na ito ay tinatawag kapangyarihan.

Ang lakas ay ang ratio ng trabaho na isinagawa sa loob ng isang naibigay na tagal ng panahon sa halaga ng panahong ito.

N \u003d A / ∆ t

Sa pamamagitan ng kahulugan A \u003d F s kos α , at s / ∆ t \u003d v samakatuwid

N \u003d F v kos α = F v ,

saan F - kapangyarihan v bilis α   - ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng puwersa at direksyon ng bilis.

Iyon ay kapangyarihan - ito ang produkto ng scalar ng lakas vector ng vector ng tulin ng katawan.

Sa internasyonal na sistema ng SI, ang kapangyarihan ay sinusukat sa watts (W).

Ang lakas ng 1 watt ay ang gawain ng 1 joule (J), na ginanap sa 1 segundo.

Ang kapangyarihan ay maaaring madagdagan sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas na ginagawa ng gawain, o ang bilis na natapos ang gawaing ito.

Alam mo ba kung ano ang trabaho? Higit pa sa anumang pag-aalinlangan. Ano ang trabaho, alam ng lahat, na ibinigay na siya ay ipinanganak at naninirahan sa planeta ng Earth. At ano ang gawaing mekanikal?

Ang konsepto na ito ay kilala rin sa karamihan ng mga tao sa planeta, bagaman ang ilang mga indibidwal ay may isang hindi malinaw na ideya ng prosesong ito. Ngunit hindi ito tungkol sa kanila ngayon. Kahit na mas kaunting mga tao ang may kahulugan ng kung ano gawaing mekanikal sa mga tuntunin ng pisika.   Sa pisika, ang gawaing mekanikal ay hindi pantrabaho sa tao para sa pagkain, ito ay isang pisikal na dami na maaaring ganap na hindi nauugnay sa isang tao o sa anumang iba pang nabubuhay. Paano kaya? Ngayon malaman natin ito.

Mekanikal na gawain sa pisika

Nagbibigay kami ng dalawang halimbawa. Sa unang halimbawa, ang tubig ng ilog, nahaharap sa isang kailaliman, walang awang bumagsak sa anyo ng isang talon. Ang pangalawang halimbawa ay ang isang tao na may hawak na isang mabibigat na bagay sa mga kamay na nakabuka, halimbawa, ay nagpapanatili ng isang sirang bubong sa itaas ng beranda ng isang bahay ng bansa mula sa pagbagsak, habang ang kanyang asawa at mga anak ay frantically na naghahanap ng isang bagay upang suportahan siya. Kailan nagawa ang gawaing mekanikal?

Kahulugan ng gawaing mekanikal

Halos lahat, nang walang pag-aatubili, ay sasagot: sa pangalawa. At sila ay magiging mali. Ito lang ang kabaligtaran. Sa pisika, inilarawan ang gawaing mekanikal ang mga sumusunod na kahulugan:   Ginagawa ang gawaing mekanikal kapag ang isang puwersa ay kumikilos sa katawan at gumagalaw ito. Ang gawaing mekanikal ay direktang proporsyonal sa inilalapat na puwersa at naglalakbay ang distansya.

Pormula ng gawaing mekanikal

Ang gawaing mekanikal ay natutukoy ng formula:

kung saan ang A ay trabaho,
Ang F ay kapangyarihan
s ang distansya na naglakbay.

Kaya, sa kabila ng lahat ng kabayanihan ng nakakapagod na may-ari ng bubong, ang gawa na ginawa sa kanya ay katumbas ng zero, ngunit ang tubig, na nahuhulog sa ilalim ng impluwensya ng grabidad mula sa isang mataas na bangin, ay gumaganap ng pinaka-mekanikal na gawain. Iyon ay, kung itinutulak namin ang mabibigat na gabinete na hindi matagumpay, kung gayon ang gawaing nagawa natin mula sa punto ng pananaw ng pisika ay magiging zero, sa kabila ng katotohanan na naglalagay kami ng maraming pagsisikap. Ngunit kung ililipat namin ang gabinete sa isang tiyak na distansya, pagkatapos ay gagawin namin ang gawain na katumbas ng produkto ng inilapat na puwersa sa pamamagitan ng distansya kung saan inilipat namin ang katawan.

Ang yunit ng trabaho ay 1 J. Ito ay gawa na ginawa ng isang puwersa ng 1 Newton sa paglipat ng katawan sa layo na 1 m. Kung ang direksyon ng inilapat na puwersa ay magkakasabay sa direksyon ng paggalaw ng katawan, kung gayon ang puwersa na ito ay gumagawa ng isang positibong trabaho. Ang isang halimbawa ay kapag itinulak namin ang isang katawan at gumagalaw ito. At sa kaso kapag ang puwersa ay inilalapat sa kabaligtaran ng direksyon sa paggalaw ng katawan, halimbawa, puwersa ng alitan, kung gayon ang puwersa na ito ay gumagawa ng negatibong trabaho. Kung ang apektadong puwersa ay hindi nakakaapekto sa paggalaw ng katawan, kung gayon ang puwersa na ginawa ng gawaing ito ay zero.